Теория магнитной восприимчивости

Применение методов магнитной восприимчивости в совокупности с данными по электронным спектрам поглощения может оказаться плодотворным для установления структур комплексных соединений. Так, согласно теории кристаллического поля низкоспиновые и высокоспиновые комплексы ионов переходных металлов [c.198]

Изучая в начале данного курса строение атомов различных элементов, мы сосредоточивали внимание на свойствах отдельных, изолированных атомов — их электронной структуре, энергии ионизации, атомных и ионных радиусах и т. п. Попытаемся теперь разобраться в особенностях строения и свойств больших групп атомов, расположенных в непосредственной близости друг к другу. Известно, например, что магнитная восприимчивость изолированного атома или иона определяется наличием в его электронной оболочке неспаренных электронов (см. гл. 5). Однако й том случае, когда поблизости друг от друга находится большая совокупность атомов, как это имеет место в твердых металлах, взаимодействие между атомами способно существенно изменить их важнейшие свойства. При наличии в кристаллической решетке железа достаточно большого числа атомов этот металл приобретает ферромагнитные свойства, которыми не обладают ни соединения железа, ни растворы, содержащие его ионы. Учитывая эту особенность твердых веществ, обусловленную взаимодействием их атомов, рассмотрим расположение атомов в кристаллической решетке твердых металлов и познакомимся с теорией взаимодействия их электронов. Кроме того, в данной главе мы обсудим еще строение и свойства сплавов, так как они довольно близки в этом отношении к чистым металлам. [c.387]

Такие свойства, как намагниченность насыщения М , точка Кюри в , магнитострикция парапроцесса - сгруюурно нечувствительны, коэрцитивная сила Яс, магнитная проницаемость fl, магнитная восприимчивость остаточная намагниченность Мг — структурно чувствительны. Первая грутта свойств связана с наличием или температурным изменением магнитного порядка, вторая - с намагничиванием, т. е. с изменением доменной структуры. Современная теория ферромагнетизма в основном делится на два раздела - теорию спонтанного магнетизма (магнитного упорядочения) и теорию технического намагничивания (кривая намагничивания, петля гистерезиса). Как структурно чувствительные, так и структурно нечувствительные свойства зависят от фазового состозгаия твердого тела (состав и относительное содержанне фаз, их атомное упорядочение). [c.55]

В 1905 г, Ланжевен предложил свою классическую теорию магнитной восприимчивости, по которой диамагнитная восприимчивость пропорциональна сумме квадратов радиусов электронных орбит, а парамагнитная восприимчивость обусловлена ориентацией в магнитном поле постоянных магнитных моментов атомов или молекул, нарушаемой тепловым движением частиц. Поэтому величина диамагнитной восприимчивости не зависит, а парамагнитной — зависит от температуры. [c.219]

Уменьшение магнитной восприимчивости можно также объяснить иным образом (разд. 6.5.5) на основе исследований Ван Флека. Преимущество предложенной им теории состоит в том, что она правильно учитывает особенности спектров поглощения комплексных соединений. [c.128]

Однако применение законов кинетической теории газа к электронному газу приводит к значению а, отличающемуся от эксперимента. Делокализация валентных электронов-в кристаллической решетке металла, а следовательно, отсутствие в ней направленных валентных связей объясняет тот факт, что металлы имеют большое координационное число К, плотнейшую сферическую упаковку, а также чаще всего кубическую объемно-центрированную элементарную ячейку решетки. Некоторые металлы могут кристаллизоваться в различных типах решеток например, при температуре <768 °С магнитное -железо имеет /( = 8, а при температуре >906 °С устойчивым является немагнитное у-железо с /С=12. Впрочем, для некоторых тяжелых металлов наряду с металлической связью, образованной З -электронами, реализуются слабые ковалентные связи между атомами, в то время как 45-электроны образуют электронный газ. Для такой смешанной металлической и межатомной связи характерно образование пар электронов как с параллельными, так и с антипараллельными спинами (для марганца— антипараллельные, для железа — параллельные). Этим объясняется различие в магнитных свойствах металлов параллельные спины обусловливают ферромагнетизм, т. е. положительная магнитная восприимчивость на два или три порядка [c.138]

Одним из главных достоинств метода валентных связей является возможность предсказания с его помощью структуры многих комплексных ионов. Если можно определить каким-либо способом, например измерением магнитной восприимчивости, набор гибридных орбиталей, то обычно можно затем установить и стереохимию комплекса. Правда, с помощью этого метода не всегда можно предсказывать пространственную конфигурацию. Действительно, в предыдущем разделе было уже отмечено, что иногда он может ввести в заблуждение относительно стереохимической структуры комплекса. Кроме того, метод валентных связей не объясняет, почему некоторые структуры более выгодны, чем другие. Теория [c.281]

Мы видели, что, согласно теории Ландау, магнитная восприимчивость и скорость звука ферми-жидкости не зависят от температуры. Опыты с жидким Не при температурах ниже 0,05 К подтверждают это. Измеряя С[/ и х жидкого Не при очень низких температурах, когда X и я становятся постоянными, можно найти параметры т, [c.259]

Рассматривая методом теории возмущений магнитную восприимчивость системы слабовзаимодействующих частиц (атомов, молекул), лишенных собственного магнитного момента, Ван-Флек [1, 2] нашел, что [c.297]

Будем считать молекулу электронной системой, характеризуемой невозмущенными волновыми функциями, -а электромагнитное поле — возмущением. Рассмотрение переменного электромагнитного поля световой волны требует применения теории возмущений, зависящих от времени. Теория выражает молекулярные константы — поляризуемость и магнитную восприимчивость — через матричные элементы электрического и магнитного дипольных моментов, т. е. моменты перехода. В обычной немагнитной среде материальные уравнения электромагнитного поля имеют вид [c.293]

Я . Это один из очевидных результатов, вытекающих из теории локального поля Дебая. Если учесть, что Я = ZЛ/s и М = фА , то получается формула для магнитной восприимчивости флокулированной взвеси однодоменных частиц [c.660]

Термин химический сдвиг связан с наблюдением, что точное поле и частота для образцов ядер зависят от химического соединения, в котором эти ядра находятся. Это является следствием экранирующего эффекта электронных оболочек атомов и вытекает из обычной теории диамагнитной восприимчивости. Магнитное поле индуцирует внутри молекулы электронный ток, поле которого противоположно приложенному полю. [c.425]

Необходимая теория изложена выше, во второй главе (стр. 47—52). Магнитная восприимчивость обычно определяется методом Гуи (рис. 118). Цилиндрический образец, скрепленный с высокочувствительными весами, подвешивается между полюсами мощного электромагнита, дающего поле порядка 10 ООО гс. Поле должно быть неоднородным, и образец помещают в него таким образом, чтобы один конец образца находился в центре поля, а другой конец — вне поля. Можно показать, что в этих условиях кажущееся увеличение массы образца при включении поля пропорционально молярной восприимчивости и квадрату максимальной напряженности поля. [c.365]

Для подбора катализаторов каждая теория предлагает свои более детальные указания, вытекающие из развиваемых данной теорией представлений о механизме катализа теория промежуточных соединений предлагает сопоставлять теплоты предполагаемых промежуточных стадий с теплотой реакции мультиплетная теория к этому добавляет необходимость учета структурного соответствия между кристаллической решеткой катализатора и участвующими в реакции молекулами электронные теории выдвигают на первый план такие параметры катализаторов, как работа выхода электронов, ширина запрещенной зоны в полупроводниках-катализаторах, электропроводность, магнитная восприимчивость, степень заполнения -уровней и др. Эти предложения обосновываются каждой теорией на основании фактического материала, полученного в специально поставленных исследованиях или взятого из литературы. По-ви-Димому, большинство перечисленных параметров действительно имеет значение для характеристики каталитических свойств, причем для отдельных групп реакций выступает на первый план тот или иной параметр. Это объясняет возможность наблюденных корреляций между значениями параметра и каталитическими свойствами в пределах некоторой ограниченной группы реакций и катализаторов. Попытки распространить предложения той или иной теории на все каталитические процессы или даже на один из двух указанных выше типов каталитических реакций неизбежно наталкиваются на противоречия. Кроме того, для непосредственного применения выводов существующих теорий катализа при поисках катализаторов нужно чрезвычайно много знать о катализаторах и каталитических реакциях (например, структуру и параметры реагирующих молекул и катализаторов, энергии связи с катализатором атомов, входящих в реагирующие молекулы, теплоты хемосорбции реагирующих веществ и кинетику ее, электронные характеристики катализаторов и т. п.). Исследователи, занимающиеся [c.8]

Парамагнетизм. Для парамагнитных веществ магнитная восприимчивость положительна, и при вычислении по теории Ланжевена получается следующее выражение [c.193]

В теории Ван-Флека магнитная восприимчивость многоатомных систем [c.193]

Утверждение автора о том, что поле Вейсса согласуется с формулой Кюри для парамагнетизма , искажает физический смысл теории. Фактически теория показывает, что если молекулярное поле Вейсса пропорционально намагниченности, то магнитная восприимчивость при Г>7 с должна [c.194]

Сравнительные достоинства картин, получающихся с помощью гибридизованных орбит и МО (или выводимого из них представления с помощью эквивалентных орбит), были и еще долго будут предметом дискуссии. Построенная на валентных связях гибридно-орбитальная схема по сравнению с присущими теории МО чертами делокализации имеет преимущество с той точки зрения, что позволяет проследить путь электронов и сосчитать связи. С другой стороны, если желательно связать физические измерения — такие, как магнитная восприимчивость, оптические спектры или спектры магнитного резонанса, — с особенностями связи и тем самым с химическими свойствами данных молекул, то описание с помощью МО обладает многими преимуществами. [c.44]

Читатель знаком, конечно, с лондоновской теорией взаимодействия двух (или трех) атомов. Менее известным, по-видимому, является вопрос об учете лондоновского взаимодействия при рассмотрении экспериментальных значений параметров, характеризующих взаимодействия молекулы с внешними полями [4, 5]. Так, например, в разреженном газе можно измерить для отдельной молекулы магнитную восприимчивость, электрическую поляризуемость, магнитное экранирование ядер и т. д., но экспериментальные данные не дают непосредственно атомных характеристик, хотя и рассматривается разреженный газ. Напротив, приходится иметь дело с некоторыми усредненными характеристиками, включающими учет влияния соседней молекулы и ее столкновений с другими молекулами. В идеальном случае сильно разреженного инертного газа, находящегося в магнитном поле //, полная энергия системы может быть представлена в виде [c.45]

Некоторые из этих отношений универсальны и в теории Ландау. Например, для магнитной восприимчивости % имеем по теории Ландау [c.103]

Металлический характер насыщенных металл-аммиачных растворов был открыт Краусом пятьдесят лет назад [28а — в]. Удельная электропроводность насыщенного натрий-аммиачного раствора при —33,5° составляет К 5047 по сравнению с электропроводностью ртути, равной 10 440 омг см при 20°. В интервале концентраций 1 — 6 М натрия в аммиаке удельная электропроводность возрастает на три порядка. Температурный коэффициент электропроводности для насыщенных металл-аммиачных растворов очень мал и составляет 0,066%/гра5 для насыщенных натрий-аммиачных растворов и 0,043%/гра5 для насыщенных калий-аммиачных растворов. Дополнительные доказательства металлической природы рассматриваемых систем следуют из данных по эффекту Холла для насыщенных литий-аммиачных растворов [29], которые соответствуют предположению о том, что каждый атом лития дает по одному электрону проводимости. Спектры отра кения насыщенных металл-аммиачных растворов подчиняются теории Друде [30], а магнитная восприимчивость таких растворов [31] вполне соответствует магнитной восприимчивости вырожденного электронного газа. [c.161]

Решая систему (6.6) методом теории возмущений, найдем магнитные восприимчивости в нулевом поле [c.200]

ШЛИ К выводу, что магнитная восприимчивость может коррелировать с концентрацией валентных электронов (квэ) и, кроме того, она не противоречит концепции о жесткости электронной зонной структуры карбидов и нитридов металлов IV—V групп и их твердых растворов. (О коэффициенте Холла и концентрации валентных электронов говорилось в предыдущем разделе теория квэ и природы связей рассматривается в гл. 8.) [c.187]

Ученые искали других путей для более детальной и строгой разработки модели атома. Одним из методов исследования оказалась статистическая теория, основанная на работах великого итальянского физика Э. Ферми и англичанина Томаса. Мы не имеем возможности хотя бы вкратце коснуться ее сути — это тема специальных монографий. Отметим лишь, что она позволила объяснить строение электронных оболочек атомов, найти рентгеновские термы, вычислить значения энергий ионизации, магнитных восприимчивостей, радиусов ионов — все это нашло хорошее согласие с опытными данными. [c.184]

Квантово-механическая теория магнитной восприимчивости была разработана Ван-Флеком и здесь будут изложены только некоторые ее результаты [4]. Наиболее интересным результатом является то, что выражение для диамагнитной восприимчивости получилось точно такое же, как и в классической теории >." Возможно, однако, пойти и гораздо дальше. Например, атомная диамагнитная восприимчивость для водорода может быть непосредственно вычислена из выражения [c.40]

Согласно теории диамагнитизма, разработанной Ланжевеном, величина магнитной восприимчивости диамагнитных веществ не зависит от температуры. [c.422]

Свойства ЖИДКОЙ серы очень сложны, и, хотя уже имеется большое число теоретических и экспериментальных работ на эту тему, в настоящее время, калсется, отсутствует теория, удовлетворительно объясняющая все особенности расплава [15]. При плавлении сера образует высокоподвижную жидкость (S,.), состоящую из циклических молекул 5я, но при 159°С начинается экстремально быстрое возрастание вязкости расплава, достигающей максимального значения прн 195 "С (S,,) и уменьшающейся прн дальнейшем повышении температуры. Удельная теплоемкость расплава также характеризуется резким скачком при 159°С. Типичная Х-образная форма кривой, описывающей температурную зависимость вязкости, является следствием внезапной полимеризации серы по оценкам, сделанным на основании электронно-спинового резонанса и измерений статической магнитной восприимчивости, средняя длина цени изменяется от 10 атомов нри 200°С до 10 при 550 °С [16]. [c.442]

Пенни, Шлапп, Ван-Флек и другие использовали эти результаты для интерпретации данных по магнитной восприимчивости парамагнитных ионов переходной группы в кристаллах. Совсем недавно эта теория была с большим успехом применена для интерпретации данных ЭПР [126, 140, 141] и данных по оптическим спектрам [142] парамагнитных ионов в твердых телах. [c.70]

Поскольку рентгеновское исследование не может быть достаточно чувствительным методом обнаружения кристаллов железа при малых содержаниях железа в катализаторе, мы предприняли физическое исследование структуры катализаторов на носителях для проверки основных положений теории активных ансамблей. В качестве объекта исследования выбран катализатор, результаты изучения которого явились исходными для теории — железо, нанесенное на уголь. Мётодом исследования служило изучение магнитных свойств катализаторов. Как известно, а-железо (наряду с немногими другими металлами и соединениями) ферромагнитно, т. е. обладает резко повышенной магнитной восприимчивостью, причем это свойство присуще именно кристаллической решетке а-железа. Уголь не обладает способностью намагничиваться (диамагнитен). Поэтому на- [c.206]

При изучении магнитных свойств сопряженных молекул Хоаран [61] показал, что п-электроны в сопряженных системах, в противоположность существовавшей ранее точке зрения, существенно понижают компоненты магнитной восприимчивости (X) в плоскости, в которой располагаются ядра скелета, присоединенные атомы и а-электроны. При использовании теории Лондона [61] и введении нового поправочного члена получено лучшее согласие между теорией и экспериментом для ряда сопр - женных диенов и полиенов. В табл. 1 приведены данные для нескольких произвольных бутадиена. [c.599]

Удельная восприимчивость диамагнитного вещества в соответствии с теорией не зависит от температуры. Для воды обиаружеи лишь небольшой температурный эффект, для перекиси водорода можно считать, что в пределах точности данных этот эффект ничтожгю мал. Измерения магнитной восприимчивости копцептрированпой перекиси водорода как функции температуры, принадлежащие Нейдингу и Казарновскому, приведены в табл. 41. Данные пе указывают на наличие действительного изменения даже в области переохлаждения. При кристаллизации восприимчивость увеличивается иа 2,4/о в сторону положительных значений. Для сравнения укажем, что для воды восприимчивость возрастает в сторону положительных значений на 2,2%. Мы не приводим значений плотности, по которым были вычислены величины табл. 41. [c.226]

Грей с сотрудниками [18] разработали теоретическую интерпретацию структурных констант магнитной восприимчивости. Они использовали эту теорию и для анализа структуры перекиси водорода, но очевидно безуспешно, так как в одном случае более предпочтительной оказалась плоскостная цепная молекула (форма И или П1), в другом—плоскостная тригональная. Простые аддитивные магнитные факторы Паскаля также дают для магнитной восприимчивости значение, не согласующееся с рекомендуемой величиной. Основное значение определения магнитной восприимчивости с точки зрения анализа структуры состоит в доказательстве, что перекись водородаjie является молекулой с неспаренным электроном (см, ниже). [c.265]

Такие метафазы играют важную роль при реакциях в твердом состоянии вследствие их сильных структурных аномалий, или дефектов , как следует из теории Смекала, имеющей большое значение. Хюттиг собрал особенно богатый фактический материал, касающийся этих вопросов. Каталитическую активность метафаз можно использовать в качестве отличного метода количественного исследования постепенного превращения таких промежуточных фаз в стабильные кристаллические фазы. Согласно Гейльману, Клемму и Мейзелу , высокоактивные ферромагнитные промежуточные фазы появляются в период термического разложения нонтронита (см. О. II, 21). Можно легко наблюдать изменения магнитной восприимчивости в зависимости от температуры термической обработки (фиг. 737). Такие [c.700]

Концентрированные растворы обладают всеми характерными свойствами металлов. Термоэлектродвижущая сила растворов натрия и калия составляет соответственно —0,4 мкв1град и - -1 мкё1град. Теплопроводность растворов весьма высока, и отно-н1ение Видемапа — Франца почти такое же, как у металлов. Для растворов Li было найдено разумное значение эффекта Холла. Спектр отражения насыщенных растворов натрия согласуется с теорией Друде, отличие наблюдается лишь в 2М растворах. Наконец, магнитная восприимчивость вполне соответствует магнитной восприимчивости вырожденного ферми-газа. [c.133]

Модель Нееля, представляющая магнитную структуру шпинелей в виде двух антипараллельных магнитных подрешеток 8а и 16й (коллинеарная модель), проста и удовлетворительно объясняет многие магнитные свойства ферритов. Неель первым распространил теорию молекулярного поля на двухподрешеточную модель феррит-шпинелей [18]. При этом были объяснены, нанример, типы кривых температурной зависимости намагниченности насыщёния, зависимость обратной магнитной восприимчивости от температуры в парамагнитной области (выше точки Кюри) и т. д. [c.20]